دانلود ترجمه مقاله استفاده از روش همبستگی تصویر دیجیتال در آزمون کشش فنجانی

1. مقدمه 2. مواد و روش ها 3. نتایج و بحث و بررسی 4. نتیجه گیری

چکیده – روش همبستگی تصویر دیجیتال (DIC) یک ابزار قدرتمند و سودمند در برخی از بخش‏ های صنعتی برای اهداف تجاری و علمی است. از این روش به شکل گسترده در آزمون‏ های مکانیکی برای درک رفتار مواد استفاده می ‏شود. در این مطالعه؛ از روش همبستگی تصویر دیجیتال سه بعدی که در آزمون کشش فنجانی اریکسون (ECT) نیز به کار می‏ رود؛ برای اندازه ‏گیری ارتفاع شکست فنجان و نشان دادن مزیت ‏های آن در روش‏ های اندازه ‏گیری سنتی استفاده می ‏شود. در آزمایش ‏ها از ورق فولادی CK75 با ضخامت مواد مختلف استفاده گردید. نمونه ‏های تحت و مسطح در یک قالب‏ گیر کاملا بسته ثابت می‏ گردند و از هر دو طرف تحت آزمون کشش قرار داده می ‏شوند؛ این مرحله ادامه می ‏یابد تا اینکه شکستگی در نمونه مشاهده شود. تمامی آزمایش‏ ها بر روی یک پرس هیدرولیکی حاوی یک میله متحرک لغزنده که در جای خود ثابت است و با دست جابه ‏جا و تنظیم می‏ شوند؛ انجام شدند؛ دوربین‏ هایی با وضوح بالا این عملیات را ثبت کردند. سرانجام؛ برای تعیین ارتفاع فنجان شکسته شده؛ به نتایج دقیق و رضایت بخشی از طریق اندازه گیری های همبستگی تصویر دیجیتال دست یافتیم. توزیع ضخامت میدانی کامل و ماکزیمم نیروهای شکست تعیین شدند. مقدمه: همبستگی تصویر دیجتال که به روش نقاط نورانی سفید نیز معروف است؛ درحقیقت یک روش اندازه‏ گیری نوری غیر تماسی است و مبتنی بر مقایسه تصاویر دیجیتال تغییر شکل یافته و سالم برای تعیین کل اندازه‏ گیری ‏های جابه‏ جایی میدانی بر روی سطح هرکدام از شکل ‏ها تحت شرایط بارگذاری مختلف می ‏باشد [1-3]. در طی سال ‏ها؛ مطالعات زیادی در زمینه پردازش تصویر انجام شده است اما مطالعات اخیر بر روی کاربرد روش همبستگی تصویر دیجیتال تمرکز می‏ نماید که در آزمون‏ های مواد برای درک رفتار مکانیکی مواد نیز به کار می‏ رود. پیترز و رانسون [4] در تحقیقات خود روشی را مطرح کردند که تصاویر تغییرشکل یافته و سالم را برای میدان‏ های کوچک مقایسه می‏ کند و موقعیت آنها را از طریق موج‏ های فراصوتی منعکس شده در طول شرایط بارگذاری نشان می‏ دهد. ساتون و همکاران [5] از الگوریتم ‏های عددی استفاده کردند و آزمایشات مقدماتی انجام شده با استفاده از تصاویر نوری ثبت شده نشان می‏ دهند که همبستگی تصویر دیجیتال دو بعدی زمانی مناسب است که از تصاویر نوری ثبت شده استفاده می ‏شود. پان و همکاران [6,7] در تحقیقات خود روش همبستگی تصویر دیجیتال دو بعدی رابه همراه میکروسکوپ با وضوح ابعادی بالا برای اندازه‏ گیری‏ های میکرو و نانو تغییرشکل یافته به ‏کار بردند؛ آنها به این نتیجه رسیدند که میانگین گرادیان شدت نور یک پارامتر جهانی موثر و آسان برای تشخیص کیفیت الگوی نقطه ‏ای است. چن و همکارانش [8] آزمون‏ های خمشی سه نقطه‏ ای را به همراه روش اندازه ‏گیری همبستگی تصویر دیجیتال سه بعدی برای تعیین خواص مکانیکی بوین بُن انجام دادند؛ نتایج به دست آمده نشان می‏ دهند که رابطه نیرو/ انعکاس قبل از رسیدن به استحکام اوج؛ تقریبا خطی است.

Digital Image Correlation (DIC) technique is a powerful and useful tool in many industrial applications for both scientific and commercial purposes. It has been widely used for mechanical tests to understand the behaviour of material. In this study, 3D DIC technique was adopted to Erichsen Cupping Test (ECT) to measure the fracture cup height and demonstrate its benefits over traditional measurement techniques. Ck75 steel sheet with various material thickness was used in the experiments. The flat specimens were fixed in a closed die set-up and stretched along two directions until fracture. All the experiments were performed on a manually operated hydraulic press with a constant cross-head displacement and recorded with high resolution cameras. Finally, to determine the fractured cup heights, the accurate and satisfactory results were obtained through DIC measurements. The full-field thickness distribution and the maximum fracture forces were also determined. Introduction: Digital Image Correlation (DIC), also known as white light speckle technique, is a non-contact optical measurement technique which is based on the comparison of deformed and undeformed digital images in order to determine the whole filed displacement measurements on the surface of any object under various loading conditions [1–3]. Over the years, many studies have been carried out on image processing and the recent studies have been focused on the usage of Digital Image Correlation technique adopted material testing experiments for understanding the mechanical behaviour of materials. Peters and Ranson [4] proposed a technique that includes a comparison of deformed and un-deformed images for small fields and determined the position of those during loading conditions by capturing the reflected ultra-sonic waves. Sutton et al. [5] developed numerical algorithms and performed preliminary experiments using optically recorded images to show that 2D Digital Image Correlation is suitable when using optically recorded images. Pan et al. [6,7] combined the 2D DIC technique with high spatial resolution microscopes for both microscale and nanoscale deformation measurements and expressed that mean intensity gradient is an easy and effective global parameter to specify the quality of speckle pattern. Chen et al. [8] performed three-point bending tests with 3D DIC measurement technique to determine the mechanical properties of Bovine Bone and demonstrated that the deflection-force relationship was almost linear prior to reaching the peak strength.

بخشی از ترجمه مقاله (صفحه 13 فایل ورد ترجمه)